Kiến trúc của nhóm Pegasus của D-Wave là gì?

Kiến trúc Pegasus của D-Wave khác với kiến trúc Chimera như thế nào?

Câu trả lời:

Pegasus là thay đổi cơ bản đầu tiên trong kiến trúc của D-Wave kể từ D-Wave One.

D-Wave Two, 2X và 2000Q đều sử dụng kiến trúc "Chimera", bao gồm các ô đơn vị của đồ thị. Bốn thế hệ máy D-Wave chỉ cần thêm nhiều qubit bằng cách thêm ngày càng nhiều ô đơn vị giống nhau. $K_{4,4}$

Trong Pegasus, lần đầu tiên cấu trúc thực tế của các ô đơn vị đã thay đổi về cơ bản. Thay vì biểu đồ Chimera trong đó mỗi qubit có thể có tối đa 6 qubit, biểu đồ Pegasus cho phép mỗi qubit kết hợp với 15 qubit khác.

Một cỗ máy đã được tạo ra với qubit 680 Pegasus (so sánh với 2048 qubit Chimera trong D-Wave 2000Q).

Tác phẩm được trình bày bởi Trevor L niệm của D-Wave, bốn ngày trước:

— người dùng 1271772
nguồn

Bây giờ bạn có thể tạo biểu đồ Pegasus với phiên bản Networkx của D-Wave. Kết hợp với thuật toán minorminer của họ, bạn có thể kiểm tra xem các vấn đề của mình có nhúng vào kiến trúc mới của họ không: github.com/dwavesystems/dwave_networkx/commit/ Lỗi

— Đánh dấu Fingerhuth

PDF trình bày với các slide trùng lặp.

— Mất lòng

Video về buổi nói chuyện tại AQC youtube.com/watch?v=05ovPNxmfjE&feature=youtu.be

— Davide Venturelli

Hy vọng đóng góp muộn này sẽ không phải là một đóng góp vô nghĩa, nhưng như đã đề cập trong một trong những ý kiến trên, bằng cách sử dụng phiên bản D-Waves của NetworkX, bạn có thể hình dung được mạng lưới của Pegasus. Tôi đã đính kèm một vài hình ảnh ở đây về kiến trúc của Pegasus 2 (P2) và Pegasus 6 (P6) bằng cách sử dụng D-Wave NetworkX.

Lý do mà tôi thấy Pegasus thú vị là kiến trúc cho phép các chu kỳ số lẻ, và tất nhiên quy mô rõ ràng tăng lên ở mức độ tối đa. Khả năng lý thuyết khiến Chimera không có chu kỳ kỳ lạ là hạn chế, nhưng thực tế nó có thể được xấp xỉ bằng cách sử dụng các kỹ thuật nhúng nhỏ và có thể là chimera không hoàn hảo, nhưng tất nhiên, Pegasus đã khắc phục hoàn toàn điều đó.

— Đtoc
nguồn

Đây là những minh họa tốt đẹp! Nhưng những gì tôi không thể dễ dàng xác định từ những hình ảnh này, hoặc từ bản trình bày DWAVE được liên kết trong các nhận xét với câu trả lời khác là --- có mô tả toán học hay về cấu trúc đồ thị của kiến trúc Pegasus không? Rõ ràng từ ý kiến của bạn rằng nó không phải là một biểu đồ lưỡng cực (một nơi tốt để bắt đầu) và các sơ đồ cho thấy một cái gì đó giống như một cấu trúc lân cận gần nhất trên một mạng vuông đóng vai trò nào đó. Nhưng có thể mô tả chính xác hơn hoặc ít hơn các bộ đỉnh và cạnh là gì không?

— Niel de Beaudrap

@NieldeBeaudrap Bạn đang yêu cầu mã tạo danh sách các cặp đỉnh?

— Andrew O

V = Z_{k} \times Z_{n}

$V = \mathbb Z_k \times \mathbb Z_n$

E = {{(a, b), (a^{'}, b^{'})} : a, a^{'} \in Z_{k}, b, b^{'} \in Z_{n}, a^{'} \in {a - 1, a, a + 1}, b^{'} \in {b - 1, b, b + 1}}

$E = \{ \, \{(a, \! b), (a'\!, \! b') \} \, : \, a, a' \in \mathbb Z_k, \; b, b'\in \mathbb Z_n, \; a' \in \{a{-}1,a,a{+}1 \},\; b' \in \{b{-} 1,b,b{+}1\} \, \}$

n

$n$

k

$k$

@NieldeBeaudrap Tôi đã gửi email cho bạn một số tệp. Ngoài ra, nó vẫn có tế bào lưỡng cực K44 nếu bạn nhìn kỹ. Mỗi hình dạng "L" là một ô đơn vị K44. Nếu bạn đã cài đặt công cụ của D-Wave, bạn có thể tìm kiếm pegasus.py để xem cách họ tạo biểu đồ. Tôi có phiên bản hack cùng nhau từ khi bức ảnh xuất hiện lần đầu tiên vào tháng 10 năm 2017.

— Andrew O

@AndrewO: Cảm ơn các tập tin. Thật tuyệt khi biết rằng các "tế bào L" là K44. Tôi cũng thấy một mẫu K42 định kỳ --- giữa các 'cột' của mỗi L và nửa bên trái của 'hàng' của L ngay lập tức về phía đông-nam-đông của nó; và cũng giữa 'hàng' của mỗi L và nửa dưới của cột L ngay lập tức về phía bắc-tây bắc --- được sắp xếp theo cấu trúc mạng tam giác, và một số chuỗi qubit trong các hàng dài và cột cũng . Tôi sẽ cố gắng xem liệu tôi có thể tìm thấy pegasus.py ở đâu đó để phân tích mã hay chính thức hóa các quan sát này hay không.

— Niel de Beaudrap

Kiến trúc Pegasus của D-Wave khác với kiến trúc Chimera như thế nào?

Xem: " Pegasus: Biểu đồ kết nối thứ hai cho phần cứng ủ lượng tử quy mô lớn " (ngày 22 tháng 1 năm 2019), bởi Nike Dattani (Harvard), Szilard Szalay (Trung tâm nghiên cứu Wigner) và Nick Chancellor (Durham). Số liệu được thực hiện với phần mềm nguồn mở PegasusDraw của họ .

$K_{4,4}$ $K_{4,4}$ $K_{4,4}$ $K_{4,4}$ $K_{4,4}$ $K_{4,4}$ $K_{4,4}$
$\begin{array}{lc} Mảng K_{4, 4} tế bào & Tổng số qubit \\ D-Wave One & 4 \times 4 & 128 \\ D-Wave Two & số 8 \times số 8 & 512 \\ D-Wave 2X & 12 \times 12 & 1152 \\ D-Wave 2000Q & 16 \times 16 & 2048 \end{array}$ $\begin{array}{lc} &\text{Array of }K_{4,4}\text{ cells} & \text{Total # of qubits} \\ \text{D-Wave One} & 4 \times 4 & 128 \\ \text{D-Wave Two} & 8 \times 8 & 512 \\ \text{D-Wave 2X} & 12 \times 12 & 1152 \\ \text{D-Wave 2000Q} & 16 \times 16 & 2048 \end{array}$ $Bảng I: Đồ thị Chimera trong tất cả các nhà lượng tử thương mại cho đến nay.$ $\text{Table I: Chimera graphs in all commercial quantum annealers to date.}$

Vào năm 2018, D-Wave đã công bố xây dựng một công cụ thông báo lượng tử (chưa thương mại) với khả năng kết nối lớn hơn cung cấp của Chimera và một chương trình (NetworkX) cho phép người dùng tạo một số biểu đồ Pegasus nhất định. Tuy nhiên, chưa có mô tả rõ ràng nào về kết nối đồ thị trong Pegasus đã được công bố, vì vậy chúng tôi đã phải áp dụng quy trình kỹ thuật đảo ngược để xác định nó và phần sau đây mô tả thuật toán chúng tôi đã thiết lập để tạo ra Pegasus.

[1]H. Neven, VS Denchev, M. Drew-Brook, J. Zhang, WG Mac đã và G. Rose, Trình diễn NIPS 2009: Phân loại nhị phân bằng cách sử dụng phần cứng thực hiện công nghệ lượng tử, công nghệ. Dân biểu (2009).

Có vài chục hình minh họa trong bài báo đó, được xác nhận bởi Kelly Boothby của D-Wave, tôi không muốn hỏi quá nhiều; Tôi tin rằng tôi đã bao quát ý chính của nó.

Một vài điểm:

Mỗi qubit được liên kết với 6 chỉ số: (x, y, z, i, j, k).
Độ của các đỉnh (là 15) đã tăng lên gấp 2,5 lần so với mức độ của Chimera (là 6), ngoại trừ các ô ở ranh giới.
Tính phi phẳng của Pegasus mở rộng về số lượng các vấn đề tối ưu hóa nhị phân chưa thể giải quyết trong thời gian đa thức trên D-Wave.
$K_4$

Xem thêm: " Quadratization trong tối ưu hóa và cơ học lượng tử rời rạc ", (14 tháng 1 năm 2019), bởi Nike Dattani. Mã nguồn GitHub .

— Cướp
nguồn